(新教材)2019人教版高中生物选择性必修1《稳态与调节》基础知识.docx

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资源描述

1、生物选择性必修第一册稳态与调节- 1 -第一章 人体的内环境与稳态一、内环境: (由细胞外液构成的液体环境)1、体液:体内都含有大量以水分为基础的液体,这些液体统称为体液。3132存在于细胞外,约占存在于细胞内,约占淋巴等组织液血浆细胞直接生活的地方内环境细胞外液细胞质基质、细胞液细胞内液体液2、内环境的组成及相互关系内环境:为了区别于个体生活的外界环境,人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫做内环境,是细胞与外界环境进行物质交换的媒介血浆组织液细胞内液3、细胞外液的成分水,无机盐(Na+, Cl- ) ,蛋白质(血浆蛋白)血液运送的物质营养物质: 葡萄糖甘油脂肪酸胆固醇氨基酸等废物:尿素尿酸乳

2、酸等气体:O2、CO2等激素,抗体,神经递质,维生素组织液,淋巴,血浆成分相近,最主要的差别在于血浆中含有很多的蛋白质,细胞外液是盐溶液,反映了生命起源于海洋,注意:(1)内环境属于多细胞动物的一个概念,单细胞动物(原生动物)以及植物没有所谓的内环境。(2)人的消化道、呼吸道、尿道等属于人体与外界相通的环境,故汗液、尿液、消化液、泪液等不属于内环境,而是外界液体。(3)血浆蛋白血红蛋白,血浆蛋白是血浆中蛋白质的总称,属于内环境的成分;而血红蛋白存在于红细胞内,不是内环境的成分。(4)血液中的物质不一定是内环境成分,血液包括血浆和血细胞,血浆属于内环境成分,但血液中的血细胞不属于内环境的成分。(

3、5)不同体细胞所处内环境4、理化性质(渗透压,酸碱度,温度)(1)渗透压:分为离子渗透压和胶体渗透压一般来说,溶质微粒越多,溶液浓度越高,对水的吸引力越大,渗透压越高,血浆渗透压的大小主要与无机盐,蛋白质的含量有关。人的血浆渗透压约为770kpa,相当于细胞内液的渗透压。淋巴(淋巴循环)生物选择性必修第一册稳态与调节- 2 -功能:是维持细胞结构和功能的重要因素。(2)酸碱度:正常人血浆近中性,7.35-7.45缓冲对:一种弱酸和一种强碱盐 H2CO3NaHCO3NaH2PO4/Na2HPO433222HCOHCOHOHCO(3)温度:有三种测量方法(直肠,腋下,口腔) ,恒温动物(不随外界温

4、度变化而变化)与变温动物(随外界温度变化而变化)不同温度主要影响酶。内环境的理化性质处于动态平衡中内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。直接参与物质交换的系统:消化,呼吸,循环,泌尿系统间接参与的系统(调节机制) :神经体液(内分沁系统)免疫人体稳态调节能力是有一定限度的同时调节也是相对的。5、组织水肿形成原因:(1)代谢废物运输困难:如淋巴管堵塞(2)渗透问题;血浆中蛋白质含量低过敏(毛细血管通透性增强,蛋白质进入组织液)营养不良 (血浆蛋白含量过少)肾炎,蛋白尿,使血浆中的蛋白质含量低。6、尿液的形成过程尿的形成过程:血液流经肾小球时,血液中的尿酸、尿素、水、无机盐和葡萄糖等物质通过肾

5、小球的过滤作用,过滤到肾小囊中,形成原尿。当尿液流经肾小管时,原尿中对人体有用的全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐,被肾小管重新吸收,回到肾小管周围毛细血管的血液里。原尿经过肾小管的重吸收作用,剩下的水和无机盐、尿素和尿酸等就形成了尿液。二、稳态1、概念:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。2、意义:维持内环境在一定范围内的稳态是生命活动正常进行的必要条件。3、调节机制:神经体液免疫调节网络(1)单细胞(如草履虫)直接与外界环境进行物质交换(2)多细胞动物通过内环境作媒介进行物质交换(3)组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要

6、的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液淋巴中蛋白质含量较少。(4)内环境的理化性质:渗透压,酸碱度,温度血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关;无机盐中Na+、Cl-占优势细胞外液渗透压约为770kpa 相当于细胞内液渗透压;正常人的血浆近中性,PH为7.35-7.45与HCO3-、HPO42- 等离子有关;生物选择性必修第一册稳态与调节- 3 -人的体温维持在370C 左右(一般不超过10C ) 。5、内环境稳态的重要性:(1)稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。稳态的基础是各器官系统协调一致地正常运行稳态相关的系统:消化、呼吸、循环、

7、排泄系统(及皮肤)维持内环境稳态的调节能力是有限的,若外界环境变化过于剧烈或人体自身调节能力出现障碍时内环境稳态会遭到破坏生物选择性必修第一册稳态与调节- 4 -第二章神经调节一、神经调节的结构基础和反射1、神经系统结构和功能的基本单位 神经元神经元是神经系统结构和功能的基本单位,其功能是接受刺激产生兴奋,并传导兴奋。 (有些神经元具有内分泌功能,如:下丘脑的某些细胞可产生抗利尿激素、促激素释放激素等) 。神经元的结构见下图:由细胞体传向神经末梢轴突:长而少,将兴奋传向细胞体树突:短而多,将兴奋突起经中枢和脊髓灰质中,构成神细胞体:主要集中在脑神经元注:神经元的轴突或长的树突+包裹在外的髓鞘神

8、经纤维 神经一个神经元细胞有多个树突,但有且仅有一个轴突2、神经调节的基本方式反射(1)概念:在中枢神经系统的参与下,动物体或人体对 外界环境变化作出的规律性应答。 反射条件反射可转化成条件就没有条件反射;非反射上建立的,没有非条件是在非条件反射的基础两者联系:条件反射针缩手止渴、杯弓蛇影、看见例:识字、说话、望梅无刺激会消失特点:后天形成,长期中枢:大脑皮层条件反射射、缩手、婴儿的排尿反例:膝跳、眨眼、吮吸特点:与生俱来中枢:脊髓非条件反射种类2反射的结构基础反射弧兴 奋 传导反射弧特点结构特点功能结构破坏后对功能的影响感受器传 入 神经神 经 中枢传 出 神经效应器感受器感觉神经末梢的特殊

9、结构将适宜的内外界刺激的信息转变为兴奋(即神经冲动)既无感觉又无效应传入神经感觉神经元的一部分将兴奋由感受器传入神经中枢既无感觉又无效应神经中枢调节某一特定生理功能的神经元群对传入的兴奋进行分析与综合既无感觉又无效应传出神经运动神经元的一部分将兴奋由神经中枢传至效应器只有感觉无效应效应器运动神经末梢和它支配的肌肉或腺体对内外界刺激产生相应的规律性活动只有感觉无效应相互联系反射弧中任何一个环节中断, 反射都不能发生, 必须保证反射弧结构的完整性生物选择性必修第一册稳态与调节- 5 -注:一个反射弧至少需要两个神经元:感觉神经元和运动神经元。一个反射弧组成的神经元越多,形成的突触越多,完成反射的时

10、间就越长。刺激感受器或传出神经,信息都能传到效应器而使效应器产生相同的效应,但刺激前者产生的效应可以称做反射,但刺激后者产生的效应就不能称为反射,即反射活动的进行必须经过完整的反射弧。效应器产生的效应可以称做机体对刺激做出的反应,而只有经过完整反射弧的反应才能称为反射。神经中枢的兴奋只影响效应器的效应活动而不影响感受器的敏感性。反射弧只有保持其完整性,才能完成反射活动。反射弧完整,还需有适宜刺激才能发生反射活动。具有神经系统的多细胞生物才有反射,植物和单细胞生物没有反射。(3)反射弧中传入神经和传出神经的判断由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,导致兴奋在完整反射弧中的传导也是单向的,只能由传入

11、神经传入、传出神经传出。具体判断方法如下:根据是否具有神经节:具有神经节的是传入神经。根据脊髓灰质内突触结构判断:图示中与“”相连的为传入神经,与“”相连的为传出神经。切断试验法:若切断剪断或麻醉神经后,刺激远离中枢的位置效应器有反应,刺激近中枢的位置效应器无反应, 证明是传出神经; 刺激远离中枢的位置效应器无反应, 刺激近中枢的位置效应器有反应,则证明为传入神经。二、兴奋在神经纤维上的传导1、兴奋:指动物体或人体内的某些组织或细胞,感受外界刺激后,由相对静止状态变成显著活跃状态的过程,即动作电位的产生过程。2、静息电位和动作电位静息电位:细胞内外各种离子浓度不等,膜内 K+浓度高,膜外 Na

12、+浓度高。静息状态,细胞膜上K+通道开放,K+外流,而膜内带负电的离子不能透过细胞膜,于是形成细胞膜内外“外正内负”的静息电位。动作电位:当细胞受到刺激时,Na+离子通道开放,Na+内流大于 K+外流,形成“外负内正”的动作电位静息电位的恢复:动作电位产生后,通过 Na+K+离子泵,细胞排钠保钾,再恢复到静息电位。生物选择性必修第一册稳态与调节- 6 -注:兴奋产生和传导过程中 Na+、K+的运输方式分析静息电位产生时,K+由高浓度向低浓度运输,属于协助扩散动作电位产生时,Na+的内流需要载体蛋白,同时由高浓度向低浓度运输,属于协助扩散3、兴奋产生和传导的机制(1)传导形式:兴奋是以动作电位即

13、电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫作神经冲动。(2)传导过程(3)传导特点:双向传导,刺激神经纤维的任何一点,所产生的神经冲动可沿神经纤维向两侧同时传导。 (如下图)在膜外,局部电流的方向与兴奋传导方向相反在膜内,局部电流的方向与兴奋传导方向相同注:兴奋在离体的神经纤维上和生物体内神经纤维上的传导是不同的,在离体神经纤维上兴奋的传导是双向的;而在生物体内,神经纤维上的神经冲动只能来自感受器,因此在生物体内,兴奋在神经纤维上是单向传导的。4、兴奋在神经纤维上传导的电流方向分析(1)静息状态(如图所示,其中 B 测的是静息电位)电位都在膜外,电流计指针不偏转。电极分别在膜内、外,电流计

14、指针向电极置于膜内一侧偏转。电极都在膜内,电流计指针不偏转。(2)刺激神经纤维(如图所示)刺激 a 点,b 点先兴奋(内正外负) ,电流计指针向左侧偏转;b 点恢复静息电位(内负外正) ,但兴奋未传到 d 点,指针归零;d 点兴奋(内正外负) ,电流计指针向右侧偏转;d 点恢复静息电位,指针归零。电流计指针总共发生两次方向相反的偏转。刺激 c 点(bccd) ,b 点和 d 点同时兴奋,又同时恢复静息电位,所以电流计指针不发生偏转。注:解题时要注意电流计在神经纤维上的位置,是膜内还是膜外,两极在同一侧还是不同侧。生物选择性必修第一册稳态与调节- 7 -三、兴奋在神经元之间的传递1、结构基础突触

15、神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小支末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体。突触小体与其他神经元的细胞体、树突或肌肉细胞、腺体细胞等可兴奋细胞间相接触,共同形成突触(1)突触的常见类型轴突树突型:轴突胞体型:(2)突触的结构突触前膜:轴突末端膨大的突触小体的膜突触间隙:突触前膜和突触后膜之间的缝隙,其内液体属于组织液突触后膜:下一神经元的细胞体膜或树突膜注:突触小体突触:组成不同:突触小体是上一个神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙、突触后膜信号转变不同:在突触小体上的信号变化为电信号化学信号;在突触中完成的信号为电信

16、号化学信号电信号。2、神经递质及种类(1)神经递质:是神经细胞产生的一种化学信使物质,对具有相应受体的神经细胞产生特异性反应(兴奋或抑制) 。(2)供体:轴突末端突触小体内的突触小泡。(但注意:神经递质只是在突触小泡内储存,并不在其中合成)(3) 受体: 与轴突相邻的另一个神经元的树突膜或细胞体膜上的糖蛋白。(4)种类:兴奋型递质、抑制型递质。(5)作用:使另一个神经元兴奋或抑制。(6)释放:方式为胞吐,神经递质在该过程中穿过了 0 层膜,体现了膜的流动性(7)特点:神经递质发生效应后,就被酶破坏而失活,或被移走而迅速停止作用。如果因药物或酶活性降低,递质不能失活,则会引起后一神经元持续兴奋或

17、抑制。3、兴奋的传递(1)递质移动方向:突触小泡 神经递质(胞吐)突触间隙突触后膜 (与受体结合) 。(2)传递过程:前一个神经元轴突突触小体突触小泡神经递质突触前膜突触间隙突触后膜(后一个神经元) 。(3)信号转换:电信号化学信号 电信号(兴奋) (递质)(兴奋)注:突触传递异常分析正常情况下: 神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失活。生物选择性必修第一册稳态与调节- 8 -异常情况 1:若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后膜会持续兴奋或抑制。异常情况 2:若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与之结合,突触后膜不会

18、产生电位变化,阻断信息传递。4、兴奋在神经元之间的传递特点分析(1)单向传递:递质只存在于突触小体的突触小泡内,只能由突触前膜释放,并作用于只存在于突触后膜的受体,与受体特异性结合,所以传递方向是单向的。(2)突触延搁:兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢,这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元,需要经历神经递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程,所以需要较长的时间(约 0.5 ms) ,这段时间就叫做突触延搁。因此,一个反射需要的神经元越多,突触就越多,消耗的时间越长。5、在神经元间,电流计指针偏转问题方法分析(ab=bd)刺激 b 点,由于兴奋在突触部位的传递速度小于在神经纤

19、维上的传导速度,a 点先兴奋,d 点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。刺激 c 点兴奋不能传至 a,a 点不兴奋,d 点可兴奋,电流计只发生一次偏转。四、人脑的高级功能和神经系统的分级调节1、中枢神经系统包括脑(大脑、小脑、脑干、下丘脑)和脊髓注:位于脊髓的低级中枢受相应的高级中枢的调控2、人脑的高级功能大脑皮层是整个神经系统中最高级的部位,它除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外,还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。3、人脑的言语区言语区名称受损后的病症病症的症状书写中枢 (W 区)失写症病人能听懂别人的谈话和看懂文字, 也会讲话, 手部运动正常,但失去书写、绘图能力说话

20、中枢(S 区)运动性失语症病人可以看懂文字,也能听懂别人讲话,但自己却不会讲话听话中枢(H 区)听觉性失语症病人能讲话、书写,也能看懂文字,能听见别人发音,但不懂其含义,病人可以模仿别人说话,但往往是答非所问阅读中枢(V 区)失读症病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,即不能阅读短期记忆与长期记忆短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系相关;长期记忆可能与新突触的建立有关生物选择性必修第一册稳态与调节- 9 -第三章体液调节一、促胰液素的发现历程1、沃泰默的实验:射一个十分顽固得神经反实验结论:胰液分泌是有无不影响胰液分泌对照说明小肠内神经的胰腺分泌胰液,与促进照说明刺激小肠时才能肠,与,

21、与对盐酸代替胃酸,刺激小实验分析:实验中用稀胰腺分泌胰液经)狗的小肠肠腔(去除神稀盐酸无胰液分泌狗的血液稀盐酸胰腺分泌胰液狗的上段小肠肠腔稀盐酸实验过程液给胰腺,使胰腺分泌胰肠神经,神经将兴奋传实验假设:胃酸刺激小注入注入注入2、斯他林和贝里斯的实验:命名为促胰液素胰液,将这种化学物质化学物质促进胰腺分泌盐酸的作用下分泌某种实验结论:小肠粘膜在胰液分泌随血液进入胰腺,引起产生了某种化学物质,中的组,更说明小肠照组是沃泰默实验过程实验分析:该实验的对胰腺分泌胰液同一条狗的静脉提取液稀盐酸肠粘膜实验过程:而是化学调节调节,化学物质,这不是神经能促进胰腺分泌胰液的用下,小肠粘膜产生了实验假设:在盐酸

22、的作注射砂子研磨二、激素调节1、概念:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节,这就是激素调节2、激素:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质的统称注:激素是一种信息分子,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只起调节作用。(1)人们发现的第一种激素促胰液素(2)高等动物主要激素的分泌器官、功能及相互关系生物选择性必修第一册稳态与调节- 10 -注:激素根据化学化学本质分类可分为三类:a、蛋白质类:由下丘脑、垂体以及胰腺分泌的激素(此类激素只能注射,不能口服)b、固醇类:性激素(即可注射也可口服)c、氨基酸及其衍生物类:甲状腺激素和肾上腺激素(即可注射,也口服)激素作用的靶细胞(靶

23、器官)a、促激素释放激素垂体b、促激素对应的腺体(例如:促甲状腺激素的靶细胞就是甲状腺细胞)c、抗利尿激素肾小管和集合管d、甲状腺激素全身细胞e、胰岛素全身细胞、主要作用于肝脏和肌肉的细胞f、胰高血糖素肝细胞g、肾上腺素全身细胞植物产生的叫生长素,而动物产生的叫生长激素并非所有激素的受体都在靶细胞的细胞膜上。(3)激素间的相互作用维持血糖的相对稳定)(共同用于升高血糖,肾上腺素和胰高血糖素维持体温的相对稳定)(共同用于升高体温,甲状腺激素和肾上腺素(共同用于促进生长)生长激素和甲状腺激素相同作用对同一生理效应都发挥协同作用:不同激素注:生长激素和甲状腺激素在促进生长发育方面有协同作用,甲状腺激

24、素主要促进发育,生长激素主要促进生长;甲状腺激素在正常情况下缓慢地调节代谢,进而影响体温,肾上腺素在应急状态下快速调节代谢,进而迅速影响体温,因此又有“应急激素”之称拮抗作用: 不同激素对同一生理效应发挥相反作用,如胰岛素和胰高血糖素在调节血糖方面具有拮抗作用(4)激素、酶、神经递质的区别与联系内容激素酶神经递质区别产生部位不同由内分泌腺产生所有的活细胞均可产生在突触小体中产生运输途径不同通过血液循环运输在细胞内以囊泡的形式运输, 在细胞外通过导管运输(如:消化酶)通过胞吐从突触前膜释放功能不同传递信息,调节生命活动催化作用,加快化学反应的进行传递信息, 将兴奋传至下一神经元联系均有生物活性;

25、 均与特定分子结合后起作用; 都不供能, 不组成细胞结构;激素和神经递质起作用后均会失去活性(但是酶不会)(5)验证激素生理作用的实验设计方法及常用实验模型减量法实验模型: 某种方法处理实验动物出现相应的病理症状添加某激素后恢复正常推知相应激素的生理功能得出结论对照组:不处理动物的症状差别照组中观察实验组和及对剂或生理盐水实验组:补充等量溶素实验组:补充相应激实验组均分为两组观察现象对照组:不处理相应的激素实验组:除去体内生物选择性必修第一册稳态与调节- 11 -加量法实验模型:过量补充激素出现相应的病理症状推知相应激素的生理功能得出结论观察现象理盐水或相应的溶剂对照组:补充等量的生激素实验组

26、:过量补充相应实验动物注:常见的两种实验模型甲状腺和甲状腺激素,性腺和性激素常用实验方法是:切除法、饲喂法、注射法。实验:如探究甲状腺、甲状腺激素的生理作用实验生长激素和垂体,胰岛素、胰高血糖素和胰岛(胰腺)常用实验方法:切除法、注射法。实例:探究胰岛素对血糖调节的影响3、激素的神经调节下丘脑 有关神经胰岛胰岛素和胰高血糖素肾上腺肾上腺素由模式图可知:在此种调节方式中,某些内分泌腺本身就是反射弧效应器的一部分。胰岛素和胰高血糖素的分泌除直接感知血糖变化的刺激外,也可直接接受有关神经的调控。还可通过下丘脑、垂体间接接受中枢神经系统的控制4、激素的分级调节(1)由模式图可知:下丘脑能够控制垂体,垂

27、体控制相关腺体,这种分层控制的方式称为分级调节。(2)对甲状腺激素分泌的分级调节的解读甲状腺激素的分泌受垂体分泌的促甲状腺激素直接调节。下丘脑可以通过分泌促甲状腺激素释放激素调节垂体分泌促甲状腺激素的量,实现对甲状腺的间接调节。下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素和垂体分泌促甲状腺激素的活动受体内甲状腺激素浓度的影响。由此说明,甲状腺激素分泌既有分级调节,也有负反馈调节。大量注射促甲状腺激素释放激素,促甲状腺激素和甲状腺激素分泌量都增加;大量注射促甲状腺激素,甲状腺激素分泌量增加,促甲状腺激素释放激素分泌量减少;大量注射甲状腺激素,促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌量都减少。(3)性激素和肾上腺

28、皮质激素的分泌存在着与甲状腺激素相似的分级调节机制。组别实验动物实验处理观察指标实验组A幼小动物切除甲状腺幼小动物生长发育情况B切除甲状腺注射甲状腺激素对照组C幼小动物不做任何处理幼小动物生长发育情况D只切开皮肤,不切除甲状腺组别实验动物实验处理观察指标实验组饥 饿 处 理的小鼠连续注射一定量胰岛素小 鼠 生 活状况对 照组A连续注射一定量胰岛素出现低血糖症状补充糖类B不注射胰岛素,定期补充糖类生物选择性必修第一册稳态与调节- 12 -5、激素的反馈调节(1)反馈调节:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节(2)分类:正反馈调节与负反馈调节

29、。(3)正反馈:加强并偏离静息水平,如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。(4)负反馈:偏离后纠正回归到静息水平,生物体中更常见,如体温调节、血糖调节等。注:生态系统的稳定性也受反馈调节,如6、生命活动模型分析(1)若该图为反射弧的结构模式图,则 a、b、c、d、e 分别表示感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。(2)若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节,则 a、b、c、d、e 分别表示下丘脑、促甲状腺激素释放激素、垂体、促甲状腺激素、甲状腺。(3)若该图表示人体内水盐平衡的调节,则 a 表示下丘脑,下丘脑渗透压感受器感受渗透压的变化,分泌 b(抗利尿激素) ,并由 c(垂体后叶)释放,通过

30、 d(体液)运输后,作用于靶器官 e(肾小管和集合管) 。(4)若该图表示血糖的神经调节途径,则 a 表示下丘脑,b、c、d、e 分别表示有关神经、胰岛、胰岛素(或胰高血糖素) 、靶器官或靶细胞。(5)若该图表示细胞中遗传信息传递的过程,则 a、c、e 分别代表 DNA、RNA、多肽链(蛋白质) ,b、d 分别代表转录和翻译。7、激素调节的特点(1)微量和高效; (2)通过体液运输; (3)作用于靶器官、靶细胞。三、体液调节和神经调节的关系:1、体液调节:激素等化学物质(除激素外,还有其他调节因子,如二氧化碳等)通过体液传递的方式对生命活动进行的调节,称为体液调节(激素调节是体液调节的主要内容

31、)2、神经调节与体液调节的比较:地位:动物生命活动调节的基本形式包括神经调节和体液调节,其中以神经调节为主区别:联系: 不少内分泌腺直接或间接受中枢神经系统的调节, 此时体液调节可看作神经调节的一个环节。内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能,如甲状腺激素影响幼年动物大脑的发育,提高神经系统的兴奋性。比较项目神经调节体液调节结构基础和物质基础反射弧、神经递质主要是激素反应速度迅速、准确较缓慢作用范围比较局限较广泛作用时间短暂比较长调节方式反射通过体液完成生物选择性必修第一册稳态与调节- 13 -四、血糖平衡的调节1、血糖的来源与去路:(1)主要来源是消化吸收食物中的糖类;其次还可以来

32、源于肝糖原的分解、非糖物质的转化(2)主要去路为机体细胞氧化分解葡萄糖,体现了糖类是生物体的主要能源物质。其次还可以用于合成糖原和转化为非糖物质(例如:脂肪,以及某些非必须氨基酸)注:合成糖原时,可同时合成肝糖原和肌糖原,但糖原分解时,肝糖原才能分解用于补充血糖,肌糖原不能2、调节方式:神经体液调节(其中,激素调节是主要的方式)3、血糖平衡的调节过程:注:下丘脑作用于胰岛细胞是通过有关神经实现的,并不是通过促激素释放激素实现的,因此在此过程中胰岛细胞是作为效应器存在。4、人体饭后三曲线变化解读:a 表示血糖浓度、b 表示胰岛素、c 表示胰高血糖素血糖平衡调节中存在反馈调节机制,可表示为:进食血

33、糖浓度升高胰岛素含量升高血糖浓度降低胰高血糖素含量升高血糖浓度升高5、糖尿病及其治疗(1)症状:“三多一少”(多尿、多饮、多食;体重减少) 。(2)危害:糖尿病是终身性疾病,需终身治疗,往往引起多种严重的并发症。(3)治疗:没有根治办法,常用调节和控制饮食与药物治疗相结合(例如:注射胰岛素等) ,还需限制能量物质的摄入和加强锻炼。五、人体的体温调节1、体温恒定的调节:低温环境高温环境生物选择性必修第一册稳态与调节- 14 -(1)寒冷条件下体温调节既有神经调节也有体液调节,而炎热条件下主要是神经调节。寒冷刺激甲状腺激素分泌增多属于神经体液调节,而肾上腺素增多则是神经调节。(2)产热途径:主要是

34、有机物的氧化放能,安静时主要由内脏器官产热,其中肝脏产热最多;运动时,骨骼肌产热最多散热途径:主要借助汗液的蒸发、皮肤毛细血管的散热(3)体温调节的中枢:下丘脑(4)产生冷觉和热觉的中枢:大脑皮层(5)体温调节的感受器位于:温度感受器包括温觉感受器和冷觉感受器,不只分布在皮肤中,还广泛分布在粘膜和内脏器官中。(6)体温调节的效应器有:下丘脑、骨骼肌、汗腺、皮肤毛细血管等(7)体温恒定的原因:产热量=散热量。体温调节是一个动态过程,要用变化的观点去理解。例如,发热过程中(体温持续升高) ,机体产热大于散热;退热过程中(体温持续下降) ,机体散热大于产热;只要体温恒定,散热就一定等于产热。(8)体

35、温调节有关的激素有甲状腺激素和肾上腺素,主要是甲状腺激素。(9)特别提醒:在寒冷环境下,机体通过增加产热和减少散热来调节体温;在炎热环境下,机体主要通过增加散热来调节体温;2、体温相对恒定的意义:保证了酶的活性,维持了内环境的稳定,是生命活动正常进行的必要条件。六、水盐平衡调节:1、调节过程:2、水的主要来源是饮水、食物中的水和物质代谢产生的水3、水的去路:主要去路:肾脏排水皮肤排汗肺呼出水蒸气大肠排便4、渗透压感受器位于:下丘脑5、水盐平衡的调节中枢:下丘脑6、调节机制:神经体液调节(1)神经调节途径:渗透压感受器传入神经下丘脑水盐平衡调节中枢传出神经下丘脑分泌细胞渗透压感受器传入神经大脑皮

36、层传出神经主动饮水(2)体液调节途径:抗利尿激素肾小管、集合管7、参与的激素:主要为抗利尿激素生物选择性必修第一册稳态与调节- 15 -(1)产生(分泌)部位:下丘脑(2)释放部位:垂体后叶(3)作用部位:肾小管和集合管(4)功能:促进肾小管和集合管对水分的重吸收七、下丘脑的功能:1、作为感受器:如下丘脑的渗透压感受器可感受机体渗透压升降,维持水分代谢平衡。2、传导:如下丘脑可将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层,使人产生渴觉。3、作为效应器的分泌功能(1)水盐平衡:(2)体温调节:4、作为神经中枢:下丘脑中有体温调节中枢、渗透压调节中枢和血糖调节中枢等。5、下丘脑与激素分泌调节的三种类型(1

37、)甲状腺激素、性激素等分泌调节属于甲类型,即:(2)抗利尿激素的分泌调节属于乙类型,即由下丘脑合成,垂体释放。(3)胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等的分泌调节属于丙类型,即: 。生物选择性必修第一册稳态与调节- 16 -第四章免疫系统的组成和功能淋巴因子、溶菌酶免疫活性物质:抗体、成熟起源于骨髓,在胸腺中细胞中成熟起源于骨髓,也在骨髓细胞吞噬细胞免疫细胞腺、脾、骨髓免疫器官:淋巴结、胸、免疫系统的组成TB12、免疫细胞的起源吞噬细胞、T 细胞、B 细胞起源于骨髓中的造血干细胞注:识别抗原的细胞或物质:吞噬细胞(无特异性)、T 细胞、B 细胞、 记忆细胞、抗体、效应 T 细胞;浆细胞不识别抗原3、

38、免疫系统的功能(1)防卫功能:抵御病原体的攻击,有三道防线,前两道防线属于非特异性免疫第一道防线:皮肤、黏膜;非特异性免疫第二道防线:体液中的杀菌物质(如溶菌酶溶解细菌的细胞壁)和吞噬细胞;非特异性免疫第三道防线:细胞免疫和体液免疫:特异性免疫(2)防御功能(3)监控功能:监控人体内异常细胞的产生(如癌细胞)。(4)清除功能:清除体内已经衰老的细胞、损伤细胞或癌变细胞一、特异性免疫1、抗:凡是能引起机体发生特异性免疫的物质,都属于抗原。抗原的特点:(1)异物性: 非机体自身成分,以及自身衰老、死亡、癌变的组织细胞。(2)大分子性:抗原绝大多数是糖蛋白(或蛋白质),分子量一般大于 10000。细

39、菌、病毒等被免疫细胞识别为抗原,是因为它们表面有特殊的糖蛋白。癌细胞表面也有异常的糖蛋白,从而被效应 T细胞识别。(3)特异性:一种抗原有特定的化学集团(抗原决定簇)2、抗体:机体受抗原刺激产生的,并能与抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。一种抗体只能和一种特定的抗原发生特异性的结合。(1)化学本质:免疫球蛋白(蛋白质),属于分泌蛋白。(2)抗体的分布:主要分布于血清中,也分布于组织液及外分泌液(乳汁)中。抗原与抗体在内环境中发生特异性结合。(3)别称:抗毒素、凝集素、免疫球蛋白。(4)抗体的合成需要那些细胞器:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。分泌蛋白:消化酶、抗体、蛋白质类激素。3、体液免疫参

40、与细胞:吞噬细胞、T 细胞、B 细胞、记忆细胞、浆细胞。生物选择性必修第一册稳态与调节- 17 -体液免疫过程阶段 1:大多数抗原经过吞噬细胞的摄取和处理,暴露出这种病原体特有的抗原,将抗原传递给 T 细胞,刺激 T 细胞产生淋巴因子(图中);少数抗原直接刺激 B 细胞(图中)。阶段 2:B 细胞受到刺激后,在淋巴因子的作用下,开始一系列的增殖、分化,大部分分化为浆细胞(效应 B 细胞),小部分形成记忆细胞。阶段 3:浆细胞分泌产生抗体,抗体与抗原特异性结合,抑制病原体的繁殖或者抑制病原体对人体细胞的黏附。多数情况下浆细胞产生抗体与抗原结合,形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化。二次免疫

41、记忆细胞的二次应答的特点(1)记忆细胞的特点:寿命长,对抗原十分敏感,能“记住”入侵的抗原。某些抗原诱发产生的记忆细胞可对该抗原记忆终生,从而使动物或人体对该抗原具有终生免疫能力,如天花、麻疹、伤寒等,患者痊愈后可终生具有抵抗力。(2)二次免疫反应:相同抗原再次入侵时,记忆细胞比普通的 B 细胞更快地作出反应,即很快分裂产生新的浆细胞和记忆细胞,浆细胞再产生抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。(3)二次免疫特点:比初次反应快,也比初次反应强烈,能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭。(4)坐标曲线图示图示信息:二次免疫产生抗体既快又多4、细胞免疫参与细胞:吞噬细胞、T 细胞、记忆细胞、效应 T 细胞

42、。结果:效应 T 细胞可以与靶细胞密切接触,使其裂解死亡,释放出抗原,最终被吞噬细胞吞噬。(靶细胞的裂解死亡属于细胞凋亡)生物选择性必修第一册稳态与调节- 18 -(1)胞内寄生菌的裂解,癌细胞的清除,器官移植的排斥反应,都是发生细胞免疫。5、体液免疫与细胞免疫识别:(1)据“参战”对象由物质(抗体)参战体液免疫由细胞参战细胞免疫(2)据作用对象作用于“抗原”体液免疫作用于“细胞”细胞免疫【拓展】:干扰素、白细胞介素属于淋巴因子,化学本质是蛋白质。上述物质由 T 细胞合成;在接受抗原刺激后合成;能够促进 B 细胞的增殖和分化,加强各种有关细胞的作用来发挥免疫效应。免疫失调病一、防卫功能过强(一

43、)过敏反应1、过敏原2、实质:免疫功能过强3、特点:(1)发作迅速、反应强烈、消退较快(2)一般不会破坏组织细胞,不会引起组织严重损伤(3)有明显遗传倾向和个体差异4、实质:5、预防:尽量不要接触过敏原6、过敏原与抗原的区别和联系两者的内涵不同:抗原是指能刺激机体的免疫系统产生抗体或效应细胞,并且能够和相应的抗体或效应细胞发生特异性免疫反应的物质;而过敏原则是指引起机体产生过敏反应的物质。机体只要接触抗原就要发生免疫反应,而过敏反应只有当过敏原再次接触时才会发生。两者的性质不同生物选择性必修第一册稳态与调节- 19 -性质不同:抗原具有异物性、大分子性、特异性。过敏原也有异物性、特异性、但过敏

44、原不一定是大分子,如青霉素。抗体分布不同:进入机体后两者都会使机体产生抗体,但抗体在体内的分布不同。免疫反应不同:抗原引起的免疫反应对每个人都一样,但过敏原与人的体质和遗传有关,具有很大的个体差异。一种物质对这个人是过敏原,但对另一个人则不一定是过敏原。(二)过敏反应、自身免疫病和免疫缺陷病过敏反应自身免疫病免疫缺陷病实质免疫功能过强免疫出错免疫缺失特点(1)发作迅速、反应强烈、消退较快(2)一般不会破坏组织细胞,不会引起组织严重损伤(3)有明显遗传倾向和个体差异自身组织或器官表面的某物质与某一特定抗原相似免疫器官 (如胸腺) 先天性缺失或 T 细胞被攻击而大量死亡【方法技巧】 快速界定三类免

45、疫失调病免疫失调免疫错误错将“正常组织”作免疫对象免疫失调病免疫过强将“非病原体”作为“抗原”过敏反应免疫缺陷免疫功能先天或后天不足免疫缺陷病(三)艾滋病(AIDS)及其预防(1)病的名称:获得性免疫缺陷综合征(简称 AIDS)(2)病原体名称:人类免疫缺陷病毒(简称 HIV),其遗传物质是 2 条单链 RNA(3)发病机理:HIV 病毒进入人体后,主要攻击 T 淋巴细胞,使人的免疫系统瘫痪(4)传播途径:血液传播、性接触传播、母婴传播(5)预防措施主要是切断传播途径。免疫学的应用:a、预防接种:接种疫苗,使机体产生相应的抗体和记忆细胞(主要是得到记忆细胞);b、疾病的检测:利用抗原、抗体发生

46、特异性免疫反应,用相应的抗体检验是否有抗原;c、器官移植:外源器官相当于抗原、自身 T 细胞会对其进行攻击,移植时要用免疫抑制剂使机体免疫功能下降提高器官移植的成活率。(四)免疫预防和免疫治疗1、免疫预防:患病前的预防,即把疫苗接种到人体内,使人产生对传染病的抵抗能力,增强了人的免疫力。通过预防接种,人们能够积极地预防多种传染病,但不能预防所有传染病。2、免疫治疗:患病后的治疗,即在人体患病条件下,通过输入抗体、胸腺素、淋巴因子等调整人的免疫功能,使机体抵抗疾病的能力增强,达到治疗疾病的目的。生物选择性必修第一册稳态与调节- 20 -第五章植物生命活动的调节一、植物生长素的发现过程1、向光性:

47、在单侧光的照射下,植物朝向光源生长的现象。2、生长素的发现探究实验项目实验处理实验结论达尔文的实验胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后, 向下面的伸长区传递某种“影响”, 造成伸长区背光面比向光面生长快, 因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。鲍森詹森的实验胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部拜尔的实验胚芽鞘的弯曲生长是由胚芽鞘尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的温特的实验胚芽鞘的尖端确实产生了某种促进生长的物质,这种物质可由尖端向下运输,促进下部的生长,该物质被命名为生长素后续的研究:1934 年,科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质,吲哚乙酸(IAA) 。1946 年,人们从高等植物中

48、将生长素分离出来,并证明就是吲 AA。 (注意:吲哚乙酸不是蛋白质)进一步研究发现,苯乙酸(PPA) 、吲哚丁酸(IBA)等都属于生长素。3、生长素的合成、运输、分布(1)合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。(2)合成原料:色氨酸。(3)分布部位:在生长旺盛的部位。(4)生长素的运输:极性运输:从形态学上端到形态学的下端运输,运输方式为主动运输。非极性运输:在某些成熟组织中通过输导组织进行运输,该种运输与有机物的运输没有区别。横向运输:受单侧光、重力或向心力等的影响而产生的运输方式,最终会导致生长素的分布不均匀。4、向光性的解释(1)胚芽鞘实验中的 4 个结论生长素的产生部位:胚芽鞘尖端,产

49、生不需要光;生长素的作用部位:胚芽鞘尖端下部伸长区感光部位:胚芽鞘尖端;生长素横向运输的部位:胚芽鞘尖端。(2)胚芽鞘向光性的原理见右图。生物选择性必修第一册稳态与调节- 21 -5、植物激素由植物体内产生,从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物。包括生长素、脱落酸、细胞分裂素、乙烯等物质。植物激素作为信息分子,几乎参与调节生长、发育过程中的所有生命活动。6、植物向性运动情况分析类别图解相关结果遮盖法直立生长向光生长暗箱法直立生长向光(小孔)生长插入法向右侧弯曲生长直立生长向光弯曲生长向光弯曲生长移植法直立生长向左侧生长中 IAA 的含量 abc,bc旋转法直立生长

50、向光生长向小孔生长茎向心生长, 根离心生长横置法ab,cd,都促进水平生长ab,c芽茎) 。另外:幼嫩的细胞比衰老的细胞敏感。不同植物对生长素的敏感程度曲线分析:双子叶植物比单子叶植物敏感。(4)生长素作用的两重性实例顶端优势根的向地性应用:棉花打顶;果树整枝,园林造型等。注意:茎的背地性没有体现两重性。三、其他植物激素1、植物激素种类(1)赤霉素(GA) :合成部位:幼芽、幼根、未成熟的种子。主要作用:促进细胞伸长;促进细胞分裂分化;打破休眠;促进种子萌发、开花、果实发育;促进淀粉酶的合成。(2)细胞分裂素:合成部位:主要是根尖。主要作用:促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。(

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